KR20120079734A - Method of fabricating stamp for nano-imprint - Google Patents

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KR20120079734A
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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a stamp for nano-imprints is provided to precisely manufacture stamps by performing at least two imprint processes using the stamp with more than a 20mm pattern width. CONSTITUTION: A method for manufacturing a stamp for nano-imprints is as follows. A first resist layer is formed on a stamp substrate(110). The imprint processes is performed by an imprint stamp having a first pattern. A first resist pattern(122) is formed by transferring the first pattern to a first resist layer. A second resist layer covering the first resist pattern is formed on the stamp substrate. A second resist pattern(142) is formed on the second resist layer by transferring the first pattern. A third resist pattern is formed by etching the first resist pattern. The third resist pattern is used as a mask, and the stamp substrate is etched.

Description

나노임프린트용 스탬프 제조방법{Method of fabricating stamp for nano-imprint} Manufacturing method of stamp for nanoimprint {Method of fabricating stamp for nano-imprint}

미세구조를 가진 나노임프린트용 스탬프의 제조방법에 관한 것이다. It relates to a method for producing a stamp for nanoimprint having a microstructure.

나노 임프린트 공정은 단단한 재질의 스탬프 표면에 원하는 형상의 패턴을 새기고, 그 스탬프를 상대적으로 무른 대상재의 표면에 찍어서 해당 패턴을 반복적으로 복사해나가는 공정을 말한다.The nanoimprint process is a process in which a pattern of a desired shape is inscribed on a hard stamp surface, and the stamp is imprinted on a surface of a relatively soft object to repeatedly copy the pattern.

종래의 고분해능 고밀도 패턴을 얻는 방법으로 포토리쏘그래피(photolithography), 전자빔 리쏘그래피(e-beam lithography) 등의 방법을 주로 이용하여 왔다. 이방법들은 포톤(photon)이나 전자(electron)가 산란되어 노광된 영역 이외의 영역까지 영향을 미쳐 미세 패턴, 예컨대 20 nm 이하의 패턴을 만드는데 어려움이 있다. Conventional methods such as photolithography and e-beam lithography have been mainly used as a method for obtaining high-resolution high-density patterns. These methods have difficulty in producing a fine pattern, for example, a pattern of 20 nm or less, because photons or electrons are scattered to affect areas other than the exposed area.

임프린트 공정을 이용한 다중 패터닝 방법으로 나노임프린트용 스탬프를 제조하는 방법을 제공한다. Provided is a method of manufacturing a stamp for nanoimprint by a multi-patterning method using an imprint process.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노임프린트용 스탬프 제조방법은: Method for manufacturing a stamp for nanoimprint according to an embodiment of the present invention:

스탬프 기판 상에 제1 레지스트층을 형성하는 제1 단계;Forming a first resist layer on the stamp substrate;

제1패턴이 형성된 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제1 레지스트층에 상기 제1패턴을 전사하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 제2 단계;A second step of performing an imprint process with an imprint stamp having a first pattern formed thereon to transfer the first pattern to the first resist layer to form a first resist pattern;

상기 스탬프 기판 상으로 상기 제1 레지스트 패턴을 덮는 제2 레지스트층을 형성하는 제3 단계;Forming a second resist layer on the stamp substrate to cover the first resist pattern;

상기 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제2 레지스트층에 상기 제1패턴을 전사하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 제4 단계;Performing a imprint process with the imprint stamp to transfer the first pattern to the second resist layer to form a second resist pattern;

상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 레지스트 패턴을 식각하여 제3 레지스트 패턴을 형성하는 제5 단계; 및A fifth step of forming a third resist pattern by etching the first resist pattern using the second resist pattern as a mask; And

상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 스탬프 기판을 식각하는 제6 단계;를 포함한다. And etching the stamp substrate using the third resist pattern as a mask.

상기 제1 레지스트층과 상기 제2 레지스트층은 서로 선택적으로 식각이 되는 물질로 형성된다. The first resist layer and the second resist layer are formed of a material that is selectively etched from each other.

상기 제1 레지스트층과 상기 제2 레지스트층 중 하나는 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머이며, 다른 하나는 유기-무기 폴리머로 이루어질 수 있다. One of the first resist layer and the second resist layer may be an acrylate polymer or a urethane polymer, and the other may be made of an organic-inorganic polymer.

상기 유기-무기 폴리머는 실리콘 함유 아크릴레이트계 폴리머 또는 실리콘 함유 우레탄계 폴리머일 수 있다. The organic-inorganic polymer may be a silicone-containing acrylate polymer or a silicone-containing urethane polymer.

제1 레지스트 패턴 형성 단계는, 상기 스탬프 기판을 노출시키는 단계일 수 있다 The forming of the first resist pattern may be exposing the stamp substrate.

상기 제2 레지스트 패턴 형성단계는, 상기 제1 레지스트 패턴에 대해서 상기 제1패턴의 볼록부가 상기 제1 레지스트 패턴의 볼록부에 오도록 정렬하여 수행된다. The forming of the second resist pattern is performed by aligning the convex portions of the first pattern to the convex portions of the first resist pattern with respect to the first resist pattern.

제2 레지스트 패턴 형성 단계는, 상기 제1 레지스트 패턴의 상면을 노출시키는 단계일 수 있다. The forming of the second resist pattern may be exposing the top surface of the first resist pattern.

상기 제3 레지스트 패턴 형성단계는, 상기 제2 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하는 단계를 더 포함할 수 있다. The forming of the third resist pattern may further include selectively etching the second resist pattern.

상기 제5 단계후, 상기 제3 단계 내지 상기 제5 단계를 반복적으로 임프린트 공정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. After the fifth step, the method may further include repeating the third to fifth steps.

상기 복수의 임프린트 공정은 상기 제1 패턴을 등간격으로 상기 제1 레지스트층에 형성한다. The plurality of imprint processes may form the first pattern on the first resist layer at equal intervals.

본 발명의 다른 실시예에 따른 나노임프린트용 스탬프 제조방법은:Method for manufacturing a stamp for nanoimprint according to another embodiment of the present invention:

스탬프 기판 상에 제1 레지스트층을 형성하는 단계;Forming a first resist layer on the stamp substrate;

제1패턴이 형성된 제1 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제1 레지스트층에 상기 제1패턴을 전사하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계;Performing a imprint process with a first imprint stamp having a first pattern formed thereon to transfer the first pattern to the first resist layer to form a first resist pattern;

상기 스탬프 기판 상으로 상기 제1 레지스트 패턴 높이로 제2 레지스트층을 형성하는 단계;Forming a second resist layer on the stamp substrate at a height of the first resist pattern;

상기 제1패턴의 볼록부 보다 좁은 볼록부를 가진 제2패턴이 형성된 제2 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제2 레지스트층에 상기 제2패턴을 전사하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 단계;Performing a imprint process with a second imprint stamp having a second pattern having a narrower convex portion than the convex portion of the first pattern to transfer the second pattern to the second resist layer to form a second resist pattern;

상기 제1 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하여 제3 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및Selectively etching the first resist pattern to form a third resist pattern; And

상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 스탬프 기판을 식각하는 단계;를 포함한다. And etching the stamp substrate using the third resist pattern as a mask.

상기 제2패턴의 패턴 폭은 상기 제1패턴의 패턴 폭과 실질적으로 동일할 수 있다. The pattern width of the second pattern may be substantially the same as the pattern width of the first pattern.

상기 제2 레지스트층 형성 단계는, 상기 스탬프 기판 상으로 상기 제1 레지스트 패턴을 덮는 제2 레지스트층을 형성하는 단계; 및The forming of the second resist layer may include forming a second resist layer on the stamp substrate to cover the first resist pattern; And

상기 제2 레지스트층을 전면 식각을 하여 상기 제1 레지스트 패턴의 상면을 노출시키는 단계;를 더 포함할 수 있다. Exposing the upper surface of the first resist pattern by etching the entire surface of the second resist layer.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노임프린트용 스탬프의 제조방법은:Method for producing a stamp for nanoimprint according to another embodiment of the present invention:

스탬프 기판 상에 제1 레지스트층을 형성하는 단계;Forming a first resist layer on the stamp substrate;

제1패턴이 형성된 제1 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제1 레지스트층에 상기 제1패턴을 전사하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계;Performing a imprint process with a first imprint stamp having a first pattern formed thereon to transfer the first pattern to the first resist layer to form a first resist pattern;

상기 스탬프 기판 상으로 상기 제1 레지스트 패턴을 덮는 제2 레지스트층을 형성하는 단계;Forming a second resist layer covering the first resist pattern on the stamp substrate;

상기 제1패턴의 볼록부의 폭 보다 넓은 폭을 가진 볼록부가 상기 제1패턴의 볼록부와 대응되게 제2패턴이 형성된 제2 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제2 레지스트층에서 상기 제1 패턴의 볼록부 상으로 상기 제2패턴을 전사하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 단계;A convex portion having a width wider than the convex portion of the first pattern is imprinted with a second imprint stamp having a second pattern to correspond to the convex portion of the first pattern, thereby performing the imprint process on the first pattern in the second resist layer. Transferring the second pattern onto the convex portion of the to form a second resist pattern;

상기 제1 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하여 제3 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및Selectively etching the first resist pattern to form a third resist pattern; And

상기 제3 레지스트 패턴을 전면 식각하여 상기 제3 레지스트 패턴을 상기 스탬프 기판에 전사 식각하는 단계;를 포함한다. And etching the entire surface of the third resist pattern to etch the third resist pattern onto the stamp substrate.

제2 레지스트 패턴형성 단계는, 상기 제2 레지스트 패턴의 볼록부를 상기 제1 레지스트 패턴의 볼록부의 상면과 접촉시키는 단계일 수 있다. The second resist pattern forming step may be a step of contacting the convex portion of the second resist pattern with an upper surface of the convex portion of the first resist pattern.

본 발명의 실시예에 따르면, 20nm 이상의 패턴폭을 가진 스탬프를 사용하여 적어도 2회 임프린트 공정을 수행함으로써 20nm 이하의 패턴폭을 가진 나노임프린트용 스탬프를 용이하고 정밀하게 제조할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by performing an imprint process at least twice using a stamp having a pattern width of 20 nm or more, a stamp for nanoimprint having a pattern width of 20 nm or less can be easily and precisely manufactured.

도 1a 내지 도 1h는 일 실시예에 따른 나노임프린트용 스탬프 제조방법을 단계적으로 보여주는 개략적 단면도이다.
도 2a 내지 도 2g는 다른 실시예에 따른 나노임프린트용 스탬프 제조방법을 단계적으로 보여주는 개략적 단면도이다.
도 3a 내지 도 3g는 또 다른 실시예에 따른 나노임프린트용 스탬프 제조방법을 단계적으로 보여주는 개략적 단면도이다. 1A to 1H are schematic cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a stamp for nanoimprinting according to an embodiment.
2A to 2G are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing a stamp for nanoimprint according to another embodiment.
3A to 3G are schematic cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a stamp for nanoimprinting according to another embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다. 명세서를 통하여 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention; In this process, the thicknesses of layers or regions illustrated in the drawings are exaggerated for clarity. Throughout the specification, the same reference numerals are used for substantially the same components, and detailed descriptions thereof will be omitted.

도 1a 내지 도 1h는 일 실시예에 따른 나노임프린트용 스탬프 제조방법을 단계적으로 보여주는 개략적 단면도이다. 1A to 1H are schematic cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a stamp for nanoimprinting according to an embodiment.

도 1a를 참조하면, 나노임프린트용 스탬프 제작을 위한 스탬프 기판(110) 상에 제1 레지스트층(120)을 형성한다. 스탬프 기판(110)은 단단한 물질, 예컨대 석영 또는 글래스로 이루어질 수 있다. 제1 레지스트층(120)은 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 스핀코팅 방법을 사용하여 형성할 수 있다. Referring to FIG. 1A, a first resist layer 120 is formed on a stamp substrate 110 for manufacturing a stamp for nanoimprint. The stamp substrate 110 may be made of a hard material, such as quartz or glass. The first resist layer 120 may be formed of a photocurable resin or a thermosetting resin by using a spin coating method.

한편, 제1패턴(132)이 형성된 임프린트 스탬프(130)를 마련한다. 제1패턴(132)는 볼록부(132a)와 오목부(132b)를 가진다. 제1패턴(132)은 일정한 패턴 폭(W1)을 가진다. 임프린트 스탬프(130)는 유리 또는 석영 등으로 형성될 수 있다. 임프린트 스탬프(130)는 스탬프 기판(110)에 형성하고자 하는 패턴 폭(예컨대, 20nm) 이상의 패턴 폭(W1)을 가지도록 형성될 수 있으므로, 통상의 전자빔 리쏘그라피, 레이저 간섭 리쏘그라피, 광학 리쏘그라피 등의 방법으로 제작할 수 있다. 패턴 폭(W1)은 원하는 패턴 폭의 정수배일 수 있다. Meanwhile, the imprint stamp 130 having the first pattern 132 is provided. The first pattern 132 has a convex portion 132a and a concave portion 132b. The first pattern 132 has a constant pattern width W1. The imprint stamp 130 may be formed of glass, quartz, or the like. Since the imprint stamp 130 may be formed to have a pattern width W1 greater than or equal to a pattern width (for example, 20 nm) to be formed on the stamp substrate 110, conventional electron beam lithography, laser interference lithography, and optical lithography. It can manufacture by such a method. The pattern width W1 may be an integer multiple of the desired pattern width.

도 1b를 참조하면, 제1 레지스트층(120) 상으로 임프린트 스탬프(130)를 가압하는 임프린트 공정을 수행하여, 제1패턴을 제1 레지스트층(120)에 전사하여 제1 레지스트 패턴(122)을 형성한다. 제1 레지스트층(120)의 물질에 따라, 열을 가해 제1 레지스트층(120)을 구성하는 고분자를 경화시키거나, 또는 자외선을 조사하여 제1 레지스트층(120)을 경화시킨다. Referring to FIG. 1B, an imprint process of pressing the imprint stamp 130 onto the first resist layer 120 may be performed to transfer the first pattern to the first resist layer 120 so as to transfer the first resist pattern 122. To form. Depending on the material of the first resist layer 120, heat is applied to cure the polymer constituting the first resist layer 120, or the ultraviolet is irradiated to cure the first resist layer 120.

도 1c를 참조하면, 임프린트 스탬프(130)를 스탬프 기판(110)으로부터 이격시킨다. 이에 따라 스탬프 기판(100)의 표면이 노출된다. 스탬프 기판(100)의 표면에서 제1패턴(132)이 접촉하였던 제1부분에 제1 레지스트층(120)이 일부 남은 경우, 제1 레지스트 패턴(122)을 전면 식각하여 스탬프 기판(100)의 제1부분을 노출시킨다. 제1 레지스트 패턴(122)은 제1패턴(132)와 반대되는 제2패턴(오목 패턴)(124)을 가진다. 제2패턴(124)은 볼록부(124a)와 오목부(124b)fmf를 가진다. 제2패턴(124)의 폭(W2)은 제1패턴(132)의 폭(W1)과 동일하다.Referring to FIG. 1C, the imprint stamp 130 is spaced apart from the stamp substrate 110. Accordingly, the surface of the stamp substrate 100 is exposed. When a portion of the first resist layer 120 remains on the first portion where the first pattern 132 is in contact with the surface of the stamp substrate 100, the first resist pattern 122 is etched to the entire surface of the stamp substrate 100. Expose the first part. The first resist pattern 122 has a second pattern (concave pattern) 124 opposite to the first pattern 132. The second pattern 124 has a convex portion 124a and a recessed portion 124b fmf. The width W2 of the second pattern 124 is the same as the width W1 of the first pattern 132.

도 1d를 참조하면, 스탬프 기판(110) 상으로 제1 레지스트 패턴(122)을 덮도록 코팅 방법으로 제2 레지스트층(140)을 형성한다. 제2 레지스트층(140)은 제1 레지스트층(120)과 다른 식각 특성을 가지는 물질로 형성한다. 예컨대, 제1 레지스트층(120)은 유기계 물질, 예컨대 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머가 사용될 수 있다. 제2 레지스트층(140)은 유기-무기 폴리머가 사용될 수 있다. 유기-무기 폴리머는 실리콘이 함유된 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머일 수 있다. Referring to FIG. 1D, the second resist layer 140 is formed by a coating method to cover the first resist pattern 122 on the stamp substrate 110. The second resist layer 140 is formed of a material having an etching characteristic different from that of the first resist layer 120. For example, the first resist layer 120 may be formed of an organic material such as an acrylate polymer or a urethane polymer. As the second resist layer 140, an organic-inorganic polymer may be used. The organic-inorganic polymer may be an acrylate polymer or a urethane polymer containing silicon.

역으로, 제1 레지스트층(120)이 유기-무기 폴리머를 사용하고, 제2 레지스트층(140)이 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머로 사용될 수 있다. Conversely, the first resist layer 120 may use an organic-inorganic polymer, and the second resist layer 140 may be used as an acrylate polymer or a urethane polymer.

도 1e를 참조하면, 제2 레지스트층(140) 위에 임프린트 스탬프(130)를 이동하여 임프린트 스탬프(130)의 제1패턴(132)의 볼록부(132a)가 제1 레지스트 패턴(122)의 제2패턴(124)의 볼록부(124a) 사이에 오도록 한다. 도 1e에서는 제1패턴(132)이 제2패턴(124)의 정중앙에 오게 배치하였다. 이러한 이동은 미세이동이여야 하므로, 통상의 반도체 공정에서 사용하는 기판의 미세이동 및 정렬방법을 사용할 수 있다. 이후, 위에서 설명한 공정과 동일하게 제2차 임프린트 공정을 수행하여 제2 레지스트 패턴(142)을 형성한다. 제2 레지스트 패턴(142)은 제1 레지스트 패턴(122)과 동일한 패턴 폭(W3)을 가진 제3패턴(144)을 가진다. 제3패턴(144)은 볼록부(144a)와 오목부(144b)를 구비한다.Referring to FIG. 1E, the convex portion 132a of the first pattern 132 of the imprint stamp 130 is moved to the first resist pattern 122 by moving the imprint stamp 130 on the second resist layer 140. Between the convex portions 124a of the two patterns 124. In FIG. 1E, the first pattern 132 is disposed at the center of the second pattern 124. Since this movement must be a micro-movement, it is possible to use a micro-movement and alignment method of the substrate used in the conventional semiconductor process. Thereafter, a second imprint process is performed in the same manner as described above to form the second resist pattern 142. The second resist pattern 142 has a third pattern 144 having the same pattern width W3 as the first resist pattern 122. The third pattern 144 includes a convex portion 144a and a concave portion 144b.

도 1f를 참조하면, 임프린트 스탬프(130)를 스탬프 기판(110)으로부터 이격시킨다. 제1 레지스트 패턴(122)에서 제1패턴(132)의 볼록부(132a)가 접촉하였던 제2부분에 제2 레지스트층(140)의 일부가 남아있는 경우, 제2 레지스트 패턴(142)을 전면 식각하여 제1 레지스트 패턴(122)의 제2부분을 노출시킨다.Referring to FIG. 1F, the imprint stamp 130 is spaced apart from the stamp substrate 110. When a part of the second resist layer 140 remains in the second portion where the convex portion 132a of the first pattern 132 contacts the first resist pattern 122, the second resist pattern 142 is entirely covered. Etching exposes a second portion of the first resist pattern 122.

제2 레지스트 패턴(142)을 마스크로 이용하여 오목부(144b)에 노출된 제1 레지스트 패턴(122)을 선택적으로 식각하여 스탬프 기판(110)의 상면을 노출시킨다. 제1 레지스트 패턴(122)이 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머로 형성된 경우 산소 플라즈마를 이용하여 건식 스트립 방법으로 제2 레지스트 패턴(142)로 노출된 제1 레지스트 패턴(122)을 선택적으로 식각할 수 있다. The upper surface of the stamp substrate 110 is exposed by selectively etching the first resist pattern 122 exposed to the recess 144b using the second resist pattern 142 as a mask. When the first resist pattern 122 is formed of an acrylate polymer or a urethane polymer, the first resist pattern 122 exposed to the second resist pattern 142 may be selectively etched by a dry strip method using an oxygen plasma. have.

도 1g를 참조하면, 제2 레지스트 패턴(142)을 제거하면, 스탬프 기판(110)에는 제3 레지스트 패턴(126)이 남는다. 제2 레지스트 패턴(142)이 유기-무기 폴리머로 형성된 경우, 산소와 불소가 함유된 개스를 사용하여 건식식각으로선택적으로 제2 레지스트 패턴(142)를 제거할 수 있다. 제3 레지스트 패턴(126)의 패턴 폭(W4)은 2차례의 임프린트 공정으로 패턴 폭(W1) 보다 줄어든다. 도 1g에는 패턴 폭(W4)이 패턴 폭(W1)의 1/2 로 줄어든 경우를 도시하였다. Referring to FIG. 1G, when the second resist pattern 142 is removed, the third resist pattern 126 remains on the stamp substrate 110. When the second resist pattern 142 is formed of an organic-inorganic polymer, the second resist pattern 142 may be selectively removed by dry etching using a gas containing oxygen and fluorine. The pattern width W4 of the third resist pattern 126 is smaller than the pattern width W1 by two imprint processes. FIG. 1G illustrates a case where the pattern width W4 is reduced to 1/2 of the pattern width W1.

도 1h를 참조하면, 제3 레지스트 패턴(126)을 마스크로 이용하여 스탬프 기판(110)을 식각한다. 통상의 리프트 오프 공정으로 제3 레지스트 패턴(126)을 제거한다. 결과물인 나노임프린트 스탬프(112)에는 제3 레지스트 패턴(126)이 전사되어 나노패턴이 형성된다. Referring to FIG. 1H, the stamp substrate 110 is etched using the third resist pattern 126 as a mask. The third resist pattern 126 is removed by a normal lift off process. The third resist pattern 126 is transferred to the resulting nanoimprint stamp 112 to form a nanopattern.

상기 실시예에서는 하나의 임프린트 스탬프(130)를 2회 사용하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 1g에서 추가로 제2 레지스트층(140)과 같이 제1 레지스트층(120)과 선택적 식각이 가능한 물질로 제3 레지스트층을 형성한 후, 상술한 바대로 제3차 임프린트 공정을 반복하고, 제2차 임프린트 공정 및 제3차 임프린트 공정을 제1패턴(124)에 대해서 등간격으로 수행하면, 패턴 폭(W1)을 임프린트 회수대로 감소시킬 수 있다. 결과물로서의 다른 레지스트 패턴을 이용하여 상술한 대로 스탬프 기판에 다른 레지스트 패턴을 전사하여 나노임프린트용 스탬프를 제작할 수 있다. In the above embodiment, one imprint stamp 130 is used twice, but the present invention is not limited thereto. For example, in FIG. 1G, after the third resist layer is formed of a material capable of selectively etching with the first resist layer 120, such as the second resist layer 140, the third imprint process is repeated as described above. When the second imprint process and the third imprint process are performed at equal intervals with respect to the first pattern 124, the pattern width W1 may be reduced as the number of times of imprint. By using another resist pattern as a result, another resist pattern can be transferred onto a stamp substrate as described above to produce a nanoimprint stamp.

일 실시예의 나노임프린트용 스탬프 제조방법에 따르면, 동일한 패턴을 가진 임프린트 스탬프를 반복 사용함으로써 패턴 폭을 정수 배로 감소시킬 수 있다. 따라서, 20nm 이상의 패턴폭을 가진 임프린트 스탬프를 사용하여 20nm 이하의 나노폭을 가진 나노임프린트용 스탬프를 용이하게 제조할 수 있다. According to the method for manufacturing a stamp for nanoimprint of an embodiment, by repeatedly using an imprint stamp having the same pattern, the pattern width can be reduced by an integer multiple. Therefore, a stamp for nanoimprint having a nano width of 20 nm or less can be easily manufactured by using an imprint stamp having a pattern width of 20 nm or more.

도 2a 내지 도 2g는 다른 실시예에 따른 나노임프린트용 스탬프 제조방법을 단계적으로 보여주는 개략적 단면도이다. 2A to 2G are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing a stamp for nanoimprint according to another embodiment.

도 2a를 참조하면, 나노임프린트용 스탬프 제작을 위한 스탬프 기판(210) 상에 제1 레지스트층(220)을 형성한다. 스탬프 기판(210)은 단단한 물질, 예컨대 석영 또는 글래스로 이루어질 수 있다. 제1 레지스트층(220)은 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 스핀코팅 방법을 사용하여 형성할 수 있다. Referring to FIG. 2A, a first resist layer 220 is formed on a stamp substrate 210 for manufacturing a stamp for nanoimprint. The stamp substrate 210 may be made of a hard material, such as quartz or glass. The first resist layer 220 may be formed of a photocurable resin or a thermosetting resin by using a spin coating method.

한편, 제1패턴 (232)이 형성된 임프린트 스탬프(230)를 마련한다. 제1패턴(232)은 볼록부(232a)와 오목부(232b)를 구비한다. 제1패턴(232)은 일정한 패턴 폭(W1)을 가진다. 임프린트 스탬프(230)는 유리 또는 석영 등으로 형성될 수 있다. 임프린트 스탬프(230)는 스탬프 기판(210)에 형성하고자 하는 패턴 폭(예컨대, 20nm) 이상의 패턴 폭(W1)을 가지도록 형성될 수 있으므로, 통상의 전자빔 리쏘그라피, 레이저 간섭 리쏘그라피, 광학 리쏘그라피 등의 방법으로 제작할 수 있다. 패턴 폭은 원하는 패턴 폭의 정수배일 수 있다. Meanwhile, the imprint stamp 230 having the first pattern 232 is provided. The first pattern 232 includes a convex portion 232a and a concave portion 232b. The first pattern 232 has a constant pattern width W1. The imprint stamp 230 may be formed of glass, quartz, or the like. Since the imprint stamp 230 may be formed to have a pattern width W1 greater than or equal to the pattern width (for example, 20 nm) to be formed on the stamp substrate 210, conventional electron beam lithography, laser interference lithography, and optical lithography. It can manufacture by such a method. The pattern width may be an integer multiple of the desired pattern width.

도 2b를 참조하면, 제1 레지스트층(220) 상으로 임프린트 스탬프(230)를 가압하는 임프린트 공정을 수행하여, 제1패턴(232)을 전사하여 제1 레지스트 패턴(222)을 형성한다. 제1 레지스트층(220)의 물질에 따라, 열을 가해 제1 레지스트층(220)을 구성하는 고분자를 경화시키거나, 또는 자외선을 조사하여 제1 레지스트층(220)을 경화시킨다. Referring to FIG. 2B, an imprint process of pressing the imprint stamp 230 onto the first resist layer 220 is performed to transfer the first pattern 232 to form the first resist pattern 222. Depending on the material of the first resist layer 220, heat is applied to cure the polymer constituting the first resist layer 220, or the ultraviolet light is irradiated to cure the first resist layer 220.

도 2c를 참조하면, 임프린트 스탬프(230)를 스탬프 기판(210)으로부터 이격시킨다. 제1 레지스트 패턴(222)은 제1패턴(232)과 반대되는 제2패턴(224)을 가진다. 제2 패턴(224)은 볼록부(224a)와 오목부(224b)를 구비한다. 제2패턴(224)의 폭(W2)은 제1패턴(232)의 폭(W1)과 동일하다.Referring to FIG. 2C, the imprint stamp 230 is spaced apart from the stamp substrate 210. The first resist pattern 222 has a second pattern 224 opposite to the first pattern 232. The second pattern 224 has a convex portion 224a and a concave portion 224b. The width W2 of the second pattern 224 is the same as the width W1 of the first pattern 232.

도 2d를 참조하면, 스탬프 기판(210) 상으로 제1 레지스트 패턴(222)을 덮도록 스핀코팅 방법으로 제2 레지스트층(240)을 형성한다. 제2 레지스트층(240)은 제1 레지스트 패턴(222)과 동일한 높이로 형성되거나 또는 도 2d에서 처럼 제1 레지스트 패턴(222) 보다 높게 형성되어서 제1 레지스트 패턴(222)의 볼록부(224b)를 얇게 덮을 수도 있다. 제2 레지스트층(240)은 제1 레지스트층(220)과 다른 식각 특성을 가지는 물질로 형성한다. 예컨대, 제1 레지스트층(220)은 유기계 물질, 예컨대 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머가 사용될 수 있다. 제2 레지스트층(240)은 유기-무기 폴리머가 사용될 수 있다. 유기-무기 폴리머는 실리콘이 함유된 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머일 수 있다. Referring to FIG. 2D, the second resist layer 240 is formed by spin coating to cover the first resist pattern 222 on the stamp substrate 210. The second resist layer 240 is formed at the same height as the first resist pattern 222 or is formed higher than the first resist pattern 222 as shown in FIG. 2D so that the convex portion 224b of the first resist pattern 222 is formed. You can also cover a thin. The second resist layer 240 is formed of a material having an etching characteristic different from that of the first resist layer 220. For example, the first resist layer 220 may be an organic material such as an acrylate polymer or a urethane polymer. As the second resist layer 240, an organic-inorganic polymer may be used. The organic-inorganic polymer may be an acrylate polymer or a urethane polymer containing silicon.

역으로, 제1 레지스트층(220)이 유기-무기 폴리머를 사용하고, 제2 레지스트층(240)이 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머로 사용될 수 있다. Conversely, the first resist layer 220 may use an organic-inorganic polymer, and the second resist layer 240 may be used as an acrylate polymer or a urethane polymer.

제2 레지스트층(240) 위로부터 전면 식각을 하여 제1 레지스트 패턴(222) 상의 제2 레지스트층(240)을 제거한다. The entire surface is etched from the second resist layer 240 to remove the second resist layer 240 on the first resist pattern 222.

제2 레지스트층(240)에 임프린트 공정을 수행할 다른 임프린트 스탬프(250)를 마련한다. 임프린트 스탬프(250)는 임프린트 스탬프(230)의 제1패턴(232)의 폭(W1)과 같은 패턴 폭(W3)을 가지는 제3패턴(252)이 일면 상에 형성될 수 있다. 제2패턴(252)은 볼록부(252a)와 오목부(252b)를 구비한다. 제3패턴(252)의 볼록부(252a)의 폭은 제1패턴(232)의 볼록부(232a)의 폭 보다 작게 형성된다. Another imprint stamp 250 is provided on the second resist layer 240 to perform an imprint process. The imprint stamp 250 may be formed on one surface of a third pattern 252 having a pattern width W3 equal to the width W1 of the first pattern 232 of the imprint stamp 230. The second pattern 252 includes a convex portion 252a and a concave portion 252b. The width of the convex portion 252a of the third pattern 252 is smaller than the width of the convex portion 232a of the first pattern 232.

도 2e를 참조하면, 임프린트 스탬프(250)의 제3패턴(252)의 볼록부(252a)이 제1 레지스트 패턴(222)의 제2패턴(224)의 오목부(242b)의 중간에 오도록 정렬한다(도 2d 참조). 이후, 위에서 설명한 공정과 동일한 공정을 수행하여 제2 레지스트 패턴(242)을 형성한다. 제1 레지스트 패턴(222)과 제2 레지스트 패턴(242)이 동일한 층에 형성된다.Referring to FIG. 2E, the convex portion 252a of the third pattern 252 of the imprint stamp 250 is aligned with the concave portion 242b of the second pattern 224 of the first resist pattern 222. (See FIG. 2D). Thereafter, the same process as described above is performed to form the second resist pattern 242. The first resist pattern 222 and the second resist pattern 242 are formed on the same layer.

도 2f를 참조하면, 임프린트 스탬프(250)를 스탬프 기판(210)으로부터 이격시킨 후, 제1 레지스트 패턴(222)을 선택적으로 식각하여 스탬프 기판(210)의 상면을 노출시킨다. 스탬프 기판(210) 상에는 제3 레지스트 패턴(244)이 형성된다. Referring to FIG. 2F, after the imprint stamp 250 is spaced apart from the stamp substrate 210, the first resist pattern 222 is selectively etched to expose the top surface of the stamp substrate 210. The third resist pattern 244 is formed on the stamp substrate 210.

도 2g를 참조하면, 제3 레지스트 패턴(244)을 마스크로 하여 스탬프 기판(210)을 식각한다. 통상의 리프트 오프 공정으로 제3 레지스트 패턴(244)을 제거한다. 결과물인 나노임프린트 스탬프(212)는 제3 레지스트 패턴(244)이 전사된 나노패턴이 형성된 스탬프가 된다. Referring to FIG. 2G, the stamp substrate 210 is etched using the third resist pattern 244 as a mask. The third resist pattern 244 is removed by a normal lift off process. The resulting nanoimprint stamp 212 becomes a stamp on which a nanopattern to which the third resist pattern 244 is transferred is formed.

다른 실시예에 따르면, 서로 다른 패턴을 가진 두개의 임프린트 스탬프를 순차적으로 사용하여 나노폭을 가진 나노임프린트용 스탬프를 용이하게 제조할 수 있다. According to another embodiment, two imprint stamps having different patterns may be sequentially used to easily prepare a stamp for nanoimprint having a nano width.

도 3a 내지 도 3g는 또 다른 실시예에 따른 나노임프린트용 스탬프 제조방법을 단계적으로 보여주는 개략적 단면도이다. 3A to 3G are schematic cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a stamp for nanoimprinting according to another embodiment.

도 3a를 참조하면, 나노임프린트용 스탬프 제작을 위한 스탬프 기판(310) 상에 제1 레지스트층(320)을 형성한다. 스탬프 기판(310)은 단단한 물질, 예컨대 석영 또는 글래스로 이루어질 수 있다. 제1 레지스트층(320)은 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 스핀코팅 방법을 사용하여 형성할 수 있다. Referring to FIG. 3A, a first resist layer 320 is formed on a stamp substrate 310 for manufacturing a stamp for nanoimprint. The stamp substrate 310 may be made of a hard material, such as quartz or glass. The first resist layer 320 may be formed of a photocurable resin or a thermosetting resin by using a spin coating method.

한편, 제1패턴 (332)이 형성된 임프린트 스탬프(330)를 마련한다. 제1패턴(332)은 볼록부(332a)와 오목부(332b)를 구비한다. 제1패턴(332)은 일정한 패턴 폭(W1)을 가진다. 임프린트 스탬프(330)는 유리 또는 석영 등으로 형성될 수 있다. 임프린트 스탬프(330)는 스탬프 기판(310)에 형성하고자 하는 패턴 폭(예컨대, 20nm) 이상의 패턴 폭(W1)을 가지도록 형성될 수 있으므로, 통상의 전자빔 리쏘그라피, 레이저 간섭 리쏘그라피, 광학 리쏘그라피 등의 방법으로 제작할 수 있다. 패턴 폭은 원하는 패턴 폭의 정수배일 수 있다. Meanwhile, the imprint stamp 330 having the first pattern 332 is provided. The first pattern 332 has a convex portion 332a and a concave portion 332b. The first pattern 332 has a constant pattern width W1. The imprint stamp 330 may be formed of glass, quartz, or the like. Since the imprint stamp 330 may be formed to have a pattern width W1 greater than or equal to the pattern width (for example, 20 nm) to be formed on the stamp substrate 310, conventional electron beam lithography, laser interference lithography, and optical lithography. It can manufacture by such a method. The pattern width may be an integer multiple of the desired pattern width.

도 3b를 참조하면, 제1 레지스트층(320) 상으로 임프린트 스탬프(330)를 가압하는 임프린트 공정을 수행하여, 제1패턴(332)을 전사하여 제1 레지스트 패턴(322)을 형성한다. 제1 레지스트층(320)의 물질에 따라, 열을 가해 제1 레지스트층(320)을 구성하는 고분자를 경화시키거나, 또는 자외선을 조사하여 제1 레지스트층(320)을 경화시킨다. Referring to FIG. 3B, an imprint process of pressing the imprint stamp 330 onto the first resist layer 320 is performed to transfer the first pattern 332 to form the first resist pattern 322. Depending on the material of the first resist layer 320, heat is applied to cure the polymer constituting the first resist layer 320, or the ultraviolet light is irradiated to cure the first resist layer 320.

도 3c를 참조하면, 임프린트 스탬프(330)를 스탬프 기판(310)으로부터 이격시킨다. 제1 레지스트 패턴(322)은 제1패턴(332)과 반대되는 제2패턴(볼록 패턴)(324)을 가진다. 제2패턴(324)의 폭(W2)은 제1패턴(332)의 폭(W1)과 동일하다.Referring to FIG. 3C, the imprint stamp 330 is spaced apart from the stamp substrate 310. The first resist pattern 322 has a second pattern (convex pattern) 324 opposite to the first pattern 332. The width W2 of the second pattern 324 is the same as the width W1 of the first pattern 332.

도 3d를 참조하면, 스탬프 기판(310) 상으로 제1 레지스트 패턴(322)을 덮도록 스핀코팅 방법으로 제2 레지스트층(340)을 형성한다. 제2 레지스트층(340)은 제1 레지스트층(320)과 다른 식각 특성을 가지는 물질로 형성한다. 예컨대, 제1 레지스트층(320)은 유기계 물질, 예컨대 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머가 사용될 수 있다. 제2 레지스트층(340)은 유기-무기 폴리머가 사용될 수 있다. 유기-무기 폴리머는 실리콘이 함유된 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머일 수 있다. Referring to FIG. 3D, the second resist layer 340 is formed by spin coating to cover the first resist pattern 322 on the stamp substrate 310. The second resist layer 340 is formed of a material having an etching characteristic different from that of the first resist layer 320. For example, the first resist layer 320 may be an organic material such as an acrylate polymer or a urethane polymer. As the second resist layer 340, an organic-inorganic polymer may be used. The organic-inorganic polymer may be an acrylate polymer or a urethane polymer containing silicon.

역으로, 제1 레지스트층(320)이 유기-무기 폴리머를 사용하고, 제2 레지스트층(340)이 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머로 사용될 수 있다. Conversely, the first resist layer 320 may use an organic-inorganic polymer, and the second resist layer 340 may be used as an acrylate polymer or a urethane polymer.

제2 레지스트층(340) 위에 다른 임프린트 스탬프(350)를 이동하여 임프린트 공정을 수행한다. 임프린트 스탬프(350)이 일면에는 제2패턴(352)가 형성된다. 제2패턴(352)은 볼록부(352a)와 오목부(352b)를 구비한다. 볼록부(352a)는 제1 레지스트 패턴(322)의 볼록부(322a)와 대응되게 형성된다. 볼록부(352a)의 폭은 제1패턴(322)의 볼록부(322a)의 폭 보다 크게 형성된다. 임프린트 스탬프(350)의 제2패턴(352)의 볼록부(352a)가 제1 레지스트 패턴(322)의 제1패턴(324)의 볼록부(324a) 위로 오도록 정렬한다.Another imprint stamp 350 is moved on the second resist layer 340 to perform an imprint process. The second pattern 352 is formed on one surface of the imprint stamp 350. The second pattern 352 has a convex portion 352a and a concave portion 352b. The convex portion 352a is formed to correspond to the convex portion 322a of the first resist pattern 322. The width of the convex portion 352a is greater than the width of the convex portion 322a of the first pattern 322. The convex portion 352a of the second pattern 352 of the imprint stamp 350 is aligned above the convex portion 324a of the first pattern 324 of the first resist pattern 322.

도 3e를 참조하면, 임프린트 스탬프(350)을 제2 레지스트층(340) 위로 가압하여 제2 패턴(352)의 볼록부(352a)가 이 제1 레지스트 패턴(322)의 볼록부(322a)의 상부면과 접촉하도록 한다. 이어서, 상술한 바와 같은 임프린트 공정을 수행한다. Referring to FIG. 3E, the imprint stamp 350 is pressed onto the second resist layer 340 so that the convex portion 352a of the second pattern 352 is formed of the convex portion 322a of the first resist pattern 322. Make contact with the top surface. Then, the imprint process as described above is performed.

도 3f를 참조하면, 임프린트 스탬프(350)를 스탬프 기판(310)으로부터 이격시킨다. 제1 레지스트 패턴(322)의 상면을 노출시킨다. 노출된 제1 레지스트 패턴(322)을 선택적으로 식각하여 스탬프 기판(310)의 상면을 노출시킨다. 스탬프 기판(310) 상에는 제2 레지스트층(340)으로 이루어진 제2 레지스트 패턴(342)이 형성된다. 제2 레지스트 패턴(342)은 3차원적 형상을 가진다. Referring to FIG. 3F, the imprint stamp 350 is spaced apart from the stamp substrate 310. An upper surface of the first resist pattern 322 is exposed. The exposed first resist pattern 322 is selectively etched to expose the top surface of the stamp substrate 310. The second resist pattern 342 formed of the second resist layer 340 is formed on the stamp substrate 310. The second resist pattern 342 has a three-dimensional shape.

도 3g를 참조하면, 제2 레지스트 패턴(342)의 상방으로부터 일정한 식각률로 제2 레지스트 패턴(344) 및 스탬프 기판(310)을 식각하면, 제2 레지스트 패턴(344)이 스탬프 기판(310)에 전사된다. 스탬프 기판(310)에는 제2 레지스트층(340)과 스탬프 기판(310)의 식각률에 따라서 수직으로 수축 또는 팽창된 패턴이 형성된다. 결과적으로 3차원적 형상이 패터닝된 스탬프(312)가 만들어진다. Referring to FIG. 3G, when the second resist pattern 344 and the stamp substrate 310 are etched at a constant etching rate from above the second resist pattern 342, the second resist pattern 344 may be formed on the stamp substrate 310. Is transferred. The stamp substrate 310 has a pattern that is vertically contracted or expanded according to the etching rate of the second resist layer 340 and the stamp substrate 310. As a result, a stamp 312 is patterned with a three-dimensional shape.

또 다른 실시예에 따르면, 서로 다른 패턴을 가진 두개의 임프린트 스탬프를 순차적으로 사용하여 1차적으로 3차원적인 패턴을 스탬프 기판에 형성한 후, 3차원적 패턴을 전면식각하여 3차원적 패턴의 형상을 스탬프 기판에 전사한다. 이러한 전사방법으로 복잡한 나노스케일의 패턴이 형성된 나노임프린트용 스탬프를 용이하게 제작할 수 있다. According to another embodiment, two imprint stamps having different patterns are sequentially used to form a three-dimensional pattern on a stamp substrate first, and then the entire three-dimensional pattern is etched to form a three-dimensional pattern. Is transferred to the stamp substrate. By such a transfer method, a stamp for a nanoimprint in which a complex nanoscale pattern is formed can be easily manufactured.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the invention has been shown and described with reference to certain embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (20)

스탬프 기판 상에 제1 레지스트층을 형성하는 제1 단계;
제1패턴이 형성된 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제1 레지스트층에 상기 제1패턴을 전사하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 제2 단계;
상기 스탬프 기판 상으로 상기 제1 레지스트 패턴을 덮는 제2 레지스트층을 형성하는 제3 단계;
상기 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제2 레지스트층에 상기 제1패턴을 전사하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 제4 단계;
상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 레지스트 패턴을 식각하여 제3 레지스트 패턴을 형성하는 제5 단계; 및
상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 스탬프 기판을 식각하는 제6 단계;를 포함하는 나노임프린트용 스탬프 제조방법.Forming a first resist layer on the stamp substrate;
A second step of performing an imprint process with an imprint stamp having a first pattern formed thereon to transfer the first pattern to the first resist layer to form a first resist pattern;
Forming a second resist layer on the stamp substrate to cover the first resist pattern;
Performing a imprint process with the imprint stamp to transfer the first pattern to the second resist layer to form a second resist pattern;
A fifth step of forming a third resist pattern by etching the first resist pattern using the second resist pattern as a mask; And
And a sixth step of etching the stamp substrate using the third resist pattern as a mask. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 레지스트층과 상기 제2 레지스트층은 서로 선택적으로 식각이 되는 물질로 형성된 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 1,
The method of claim 1, wherein the first resist layer and the second resist layer are formed of a material that is selectively etched from each other. 제 2 항에 있어서,
상기 제1 레지스트층과 상기 제2 레지스트층 중 하나는 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머이며, 다른 하나는 유기-무기 폴리머로 이루어진 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 2,
One of the first resist layer and the second resist layer is an acrylate-based polymer or a urethane-based polymer, the other is a nano-imprint stamp manufacturing method consisting of an organic-inorganic polymer. 제 3 항에 있어서,
상기 유기-무기 폴리머는 실리콘 함유 아크릴레이트계 폴리머 또는 실리콘 함유 우레탄계 폴리머인 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 3, wherein
The organic-inorganic polymer is a silicon-containing acrylate polymer or a silicon-containing urethane-based polymer manufacturing method for a stamp for nanoimprint. 제 2 항에 있어서, 제1 레지스트 패턴 형성 단계는,
상기 스탬프 기판을 노출시키는 단계인 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 2, wherein the forming of the first resist pattern comprises:
A method for manufacturing a stamp for nanoimprint which is a step of exposing the stamp substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 레지스트 패턴 형성단계는, 상기 제1 레지스트 패턴에 대해서 상기 제1패턴의 볼록부가 상기 제1 레지스트 패턴의 볼록부에 오도록 정렬하여 수행되는 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 1,
The second resist pattern forming step may be performed by aligning the convex portion of the first pattern to the convex portion of the first resist pattern with respect to the first resist pattern. 제 6 항에 있어서, 제2 레지스트 패턴 형성 단계는,
상기 제1 레지스트 패턴의 상면을 노출시키는 단계인 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 6, wherein the second resist pattern forming step comprises:
A method for manufacturing a stamp for nanoimprint, the step of exposing the top surface of the first resist pattern. 제 2 항에 있어서,
상기 제3 레지스트 패턴 형성단계는, 상기 제2 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하는 단계를 더 포함하는 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 2,
The forming of the third resist pattern may further include selectively etching the second resist pattern. 제 2 항에 있어서,
상기 제5 단계후, 상기 제3 단계 내지 상기 제5 단계를 반복적으로 임프린트 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 2,
And after the fifth step, repeatedly performing the imprint process of the third to fifth steps. 제 9 항에 있어서,
상기 복수의 임프린트 공정은 상기 제1 패턴을 등간격으로 상기 제1 레지스트층에 형성하는 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 9,
The plurality of imprint process is a nanoimprint stamp manufacturing method for forming the first pattern on the first resist layer at equal intervals. 스탬프 기판 상에 제1 레지스트층을 형성하는 단계;
제1패턴이 형성된 제1 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제1 레지스트층에 상기 제1패턴을 전사하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 스탬프 기판 상으로 상기 제1 레지스트 패턴 높이로 제2 레지스트층을 형성하는 단계;
상기 제1패턴의 볼록부 보다 좁은 볼록부를 가진 제2패턴이 형성된 제2 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제2 레지스트층에 상기 제2패턴을 전사하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하여 제3 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 스탬프 기판을 식각하는 단계;를 포함하는 나노임프린트용 스탬프 제조방법.Forming a first resist layer on the stamp substrate;
Performing a imprint process with a first imprint stamp having a first pattern formed thereon to transfer the first pattern to the first resist layer to form a first resist pattern;
Forming a second resist layer on the stamp substrate at a height of the first resist pattern;
Performing a imprint process with a second imprint stamp having a second pattern having a narrower convex portion than the convex portion of the first pattern to transfer the second pattern to the second resist layer to form a second resist pattern;
Selectively etching the first resist pattern to form a third resist pattern; And
And etching the stamp substrate using the third resist pattern as a mask. 제 11 항에 있어서,
상기 제2패턴의 패턴 폭은 상기 제1패턴의 패턴 폭과 실질적으로 동일한 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 11,
The pattern width of the second pattern is a nanoimprint stamp manufacturing method substantially the same as the pattern width of the first pattern. 제 11 항에 있어서,
상기 제1 레지스트층과 상기 제2 레지스트층 중 하나는 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머이며, 다른 하나는 유기-무기 폴리머로 이루어진 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 11,
One of the first resist layer and the second resist layer is an acrylate-based polymer or a urethane-based polymer, the other is a nano-imprint stamp manufacturing method consisting of an organic-inorganic polymer. 제 13 항에 있어서, 제1 레지스트 패턴 형성 단계는,
상기 스탬프 기판을 노출시키는 단계인 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 13, wherein the forming of the first resist pattern comprises:
A method for manufacturing a stamp for nanoimprint which is a step of exposing the stamp substrate. 제 14 항에 있어서, 상기 제2 레지스트층 형성 단계는,
상기 스탬프 기판 상으로 상기 제1 레지스트 패턴을 덮는 제2 레지스트층을 형성하는 단계; 및
상기 제2 레지스트층을 전면 식각을 하여 상기 제1 레지스트 패턴의 상면을 노출시키는 단계;를 더 포함하는 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 14, wherein the forming of the second resist layer comprises:
Forming a second resist layer covering the first resist pattern on the stamp substrate; And
Exposing the top surface of the first resist pattern by etching the second resist layer on its entire surface. 제 15 항에 있어서, 제2 레지스트 패턴 형성 단계는,
상기 스탬프 기판의 상면을 노출시키는 단계인 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 15, wherein the second resist pattern forming step comprises:
A method for manufacturing a stamp for nanoimprint which is a step of exposing the top surface of the stamp substrate. 제 11 항에 있어서,
상기 제2 레지스트 패턴 형성단계는, 상기 제1 레지스트 패턴에 대해서 상기 제2패턴의 볼록부가 상기 제1 레지스트 패턴의 볼록부의 중앙에 오도록 정렬하여 수행하는 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 11,
The second resist pattern forming step may be performed by aligning the convex portion of the second pattern to the center of the convex portion of the first resist pattern with respect to the first resist pattern. 스탬프 기판 상에 제1 레지스트층을 형성하는 단계;
제1패턴이 형성된 제1 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제1 레지스트층에 상기 제1패턴을 전사하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 스탬프 기판 상으로 상기 제1 레지스트 패턴을 덮는 제2 레지스트층을 형성하는 단계;
상기 제1패턴의 볼록부의 폭 보다 넓은 폭을 가진 볼록부가 상기 제1패턴의 볼록부와 대응되게 제2패턴이 형성된 제2 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 상기 제2 레지스트층에서 상기 제1 패턴의 볼록부 상으로 상기 제2패턴을 전사하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하여 제3 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 제3 레지스트 패턴을 전면 식각하여 상기 제3 레지스트 패턴을 상기 스탬프 기판에 전사 식각하는 단계;를 포함하는 나노임프린트용 스탬프 제조방법.Forming a first resist layer on the stamp substrate;
Performing a imprint process with a first imprint stamp having a first pattern formed thereon to transfer the first pattern to the first resist layer to form a first resist pattern;
Forming a second resist layer covering the first resist pattern on the stamp substrate;
A convex portion having a width wider than the convex portion of the first pattern is imprinted with a second imprint stamp having a second pattern to correspond to the convex portion of the first pattern, thereby performing the imprint process on the first pattern in the second resist layer. Transferring the second pattern onto the convex portion of the to form a second resist pattern;
Selectively etching the first resist pattern to form a third resist pattern;
And etching the entire surface of the third resist pattern to transfer-etch the third resist pattern to the stamp substrate. 제 18 항에 있어서,
상기 제1 레지스트층과 상기 제2 레지스트층 중 하나는 아크릴레이트계 폴리머 또는 우레탄계 폴리머이며, 다른 하나는 유기-무기 폴리머로 이루어진 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 18,
One of the first resist layer and the second resist layer is an acrylate-based polymer or a urethane-based polymer, the other is a nano-imprint stamp manufacturing method consisting of an organic-inorganic polymer. 제 18 항에 있어서, 제2 레지스트 패턴형성 단계는,
상기 제2 레지스트 패턴의 볼록부를 상기 제1 레지스트 패턴의 볼록부의 상면과 접촉시키는 단계인 나노임프린트용 스탬프 제조방법.The method of claim 18, wherein the second resist patterning step comprises:
The method of manufacturing a stamp for a nanoimprint, the step of contacting the convex portion of the second resist pattern with the upper surface of the convex portion of the first resist pattern.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9541806B2 (en) 2015-01-13 2017-01-10 Samsung Display Co., Ltd. Method for forming thin film pattern

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013004669A (en) * 2011-06-15 2013-01-07 Toshiba Corp Pattern formation method, electronic device manufacturing method and electronic device
TW201330053A (en) * 2011-11-14 2013-07-16 Orthogonal Inc Process for imprint patterning materials in thin-film devices
DE102016002451A1 (en) * 2016-02-29 2017-08-31 Giesecke & Devrient Gmbh Embossing plate, manufacturing process and embossed security element

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5772905A (en) * 1995-11-15 1998-06-30 Regents Of The University Of Minnesota Nanoimprint lithography
US6517995B1 (en) 1999-09-14 2003-02-11 Massachusetts Institute Of Technology Fabrication of finely featured devices by liquid embossing
US7294294B1 (en) * 2000-10-17 2007-11-13 Seagate Technology Llc Surface modified stamper for imprint lithography
KR100628879B1 (en) 2004-08-05 2006-09-27 주식회사 광스틸 Wall structure for prefabricated house
US8069782B2 (en) * 2004-12-20 2011-12-06 Nanoink, Inc. Stamps with micrometer- and nanometer-scale features and methods of fabrication thereof
JP2007088374A (en) 2005-09-26 2007-04-05 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Manufacturing method of semiconductor device
KR100772639B1 (en) * 2005-10-18 2007-11-02 한국기계연구원 Stamp for micro/nanoimprint lithography using diamond-like carbon and method of fabricating the same
JP2007136790A (en) 2005-11-16 2007-06-07 Ricoh Elemex Corp Process for producing through hole structure by imprinting method, and through hole structure produced by that method
JP2008146691A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 Fujifilm Corp Stamper original plate and manufacturing method of stamper
KR100897931B1 (en) 2006-12-30 2009-05-18 고려대학교 산학협력단 Method of manufacturing nanostamp
KR101452257B1 (en) * 2007-10-01 2014-10-24 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 Nano-patterning method using surface plasmon effect and method for manufacturing of nano-imprint master and discrete track magnetic recording media employing the nano-patterning method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9541806B2 (en) 2015-01-13 2017-01-10 Samsung Display Co., Ltd. Method for forming thin film pattern

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